《数字图像处理》实验指导书.docx

数字图像处理试验指导书前言本试验指导书Ur作为电子信息工程、通信工程、生物医学工程等专业/数字图像处FO课程的试脸指导书.试船指导书共供应了6个试验,要求在VB环境下实现.试验名称与学时支能详见下去.试收名勤与学时支配良序号章目名称学时安排1图象的读取保存及图像的二值化处理22FT变换以及FFT23DcT变换以及FDCT变换24筒洁增加技术和出方图均衡25空域和领域谑波26网值分割和边峰检测分割2合计12试验教学基本要求：1、在试验前，仔细打算，熟识和驾驭相关试验内容的班本鸵法和程序设计技术。2、依据试验目的和要求，按时仔细完成各试蛤的上机操作.3、试胎结束后，要刚好提交经调试正确的程序源代码、生成的可执行文件、试验报告书等文档,试验一图象的读取保存及图像的二值化处理一、试验目的1,熟识数字图像处理的试验平台.2、了解VB对图像进行处理的基本方法.3、熟识彩色图像变成灰度图型以及灰度图像转换成：伯图像的范本原理及处理过程，二、试验打算I、史习彩色图像变成灰度图象以及灰度图像的二值化处理的基本像理.2、阅读下列内容，了解YB对图像迸行处理的基本方法。(1)读取图像通过扫描仪、摄像机等输入计算机以.bmp、.ico或.wmf存谛的图像文件.可用1.oadPiCtUrC函数把图像文件袋入窗体、图片框或图像框中，例如：picturel.pic(ure-loadpicture<*cinugeower.bnp,')可以把路径为c:imagenower.bmp的图像文件装入图片框picture1中.为了使图片板的大小与图像相匹配.应将图片桩的autosizc属性设置为TrUc.(2)用Point方法获籽彩色图像的颜色值Point方法的功能是获得图像上指定像素的颜色价。格式为；Obitxl-Point(x.y)其中Object表示获得颜色的对象名<x.y)为取得颜色的坐标位胜.Point方法将指定位置的像素的颜色值返网一个仁整形数.例如，求图片框PiCuIreI中图像在位也<x.y)的像素颜色值(col)时，可写为：dimcolaslongCOl=PiCtUrCI.Point(x.y>(3)用Pel方法Si点醍l方法的功能是在指定的位置画一个指定颜色的点.格式如下：Objcct.Psct(x.y).vi色>各部分的意义说明如下：Object对象名，可以为窗体、图片框或打印机.Pset方法名。(x.)一一画点的坐标位比,该坐标值以所给对象为参考点.<颜色>所画点的颜色，其取但为Rgb函数或QBCoIor函数的函数值.Rgb函数般格式如下；Rgb(r»g,b)其中r、g、b分别代表红、绿、蓝，每个参数的取值为0255,0衣示亮度G低，25S表示亮度最高.假如只有一个参数取值大于0.其他参数为0,就表示只有这一种颜色.如Rgb(255.0.0>结果为亮红色.又如Rgb(255,255.0)是亮红色与亮球色的混合色.结果是亮黄色,下衣中缩出了Rgb函数中部分参数及结果。QBCOIor函数一般格式如卜：QBColor(参数)其中参数取值为015之间，每一个数值代衣一种颜色.详细可参见下表.(4)彩色位图颜色值分解VB中供应厂两个颜色函数：QBCObr函数和RGB函数.其中.QBColor函数能峥返回一个1.ong型伯，用来表示所时应颜色(ft的RGB颜色码.像素颜色值是一个长整形数值，占用4个字节，培离位字节为0,其他3个低位字节依次为R、GxBSft.值为0-25九两者的语法格式如下：QBCoIor(color)：RGB<red,green.blue>其中,从81分解出R、G.B羽量的算法为Col=Picturc1.Point(x.y)R-Coland&hffG=<colandhfft0)256B=(coland<hnT)OOO)/(256*256)下表为不同颜色时两个函数对应的参数值：QBColor参数Rgb参数颜色00.0.0黑I0.0,128然20,128,0绿30128,128否4128.0,O红5128.O,128品红6128.128.O黄7192,IM,192白8128.128128灰9O.O.255亮蓝IOO.255,O亮绿110255,255亮者12255.0O亮红13255.O,255完品红14255.255rO亮黄15255,255,255亮白三、试验内容与要求1、用多种方法可编程实现将图片框1的图像诸像素复制到图片框2,可参照如下程序段:fori=0topicture1.Width1forj=0topiclu11el.Height-lc=picturcl.Point(i.j)r=(cand&hff)g=(candhflTX)',256b=(cand<hn(X),(256*256)picturc2.psct(i,j).RGB(r.g.b)11cxtjnexti或者pictureI.pic(u,e=pic(ure2.picture2、用不同方法编程实现将彩色图像变成灰度图像。可参考如卜程序段：fori=0topicture!.Width-Iforj=Otopic(urel.Height-lc=pic(ul.Point(i»j>r=(cand&hff)g=(candhffiX)t256b=(candAhf11xKX)>>(256*256)r=(r+g+b)3gg=(r+g+bV3bb=(r+g÷b)3pic<ure2.psct(i,j),RGB(rr,gg,bb)nextjnexti3、会依据不同间值编程实现灰度图像转化为二值图像.四、试验报告I、提交羟调试正确的程序源代码及相关文档，2,总结调试程序时遇到的何区及解决方案.五：思索题在对图像进行笑制或者灰度改变的时候，VB处理速度特别慢，问题出现在哪里？有什么方法可以解决？(提示：Point方法是提取象素点DIB方法)试验二FT变换以及FFT一、试验目的1、铭收傅立叶变换的原理和性质.2、驾驭快速使立叶变换的原埋和方法.二、试验打算1、复习傅立叶变换和快速博立叶变换的相关学问.2、参考如下程序段，编写实现停立叶变换的程序.ForX=OToMForV=0ToNEory=0ToNrc(x,v)=rc(x,v)÷(-l)y*f(x,y)，Cos(2*pi*(v*y)N)im(x.v)=im(x.v)*(-l)Aytfix.y)*Sin(2pi*(v*y)/N)Nex(yNextvNextxForv=OToNForu=OToMEorx=0ToMReal=Real÷(-l)x*(I/N)(rc(x,v)CO$(2pi(u*x)/M)+im(x,v)*Sin(2pi(u*x)M)imag=inag+(-1)x1*(1/N)*<irn(x.v)*Cos<2才Pi«(u.x)/M)-re(x.v)Sin(23fpi*(u)M)nextXnextuNexiv3、参考如下程序段.编导实现快速傅立叶变换的程序一维FFT段块参考程序段：PrivateSubWFft(PixelR()AsDouble.PixelK)AsDouble.WroAsDouble,wi()sDouble.ByVaIMAsInteger.ByVaINAsInteger>Dimlp.kkk.I.incr.ltcr.i.jAsIntegerDimTr,TiAsDoUbICIp=l:kk=(N/2):incr=2ForItcr=OToM-IForj=OToN-IStepi11cr>=j÷PTr=PixclR(i)Ti三Pixcll(i)PixelR(i)=PixelR(j)-TrPixdKi)=PixdKj)-TiPixclR(j)=PixdR(j)+TrPixeU(j)=PixelI(j)÷TiNextjIf(ItcroO)ThenFork=ITolp-II=k*kkIForj=kToN-IStepiri=j+lpTr=PiXClR(i)*wr(l)-Pixcll(i)*WiTi=PixeIRG)*wi(l)+PixelKi)*WrPxclR(i)=PixclR(j)-TrPixcIKi)=PixcII(J)-TiPixelR(j)三PixelR÷TrPixdl(j)=PixdKj)+TiNcxtjNcxtkEndIfkk=kk2Ip=Ip*2i三incr拿2NextIlCrEndSub三、试验内容与要求1、实现对一幅灰度图像的傅立叶变换和快速傅立叶变换，比较运行时间。2、分析低频成份和高频成份对图像的作用.四、试验报告I、提交经调试正确的程序源代码及相关文档.2、总结调试程序时潮到的问题及解决方案，试验三DCT变换以及FDCT变换一、试验目的1、与驭昌散余弦变换的基本原理.2、熟识成微余弦变换及其快速算法.二、试验打算1、复习国敢余弦变换的相关学问.2、编写实现澳侬余弦变换的程序.三、试验内容与要求1、编程实现对一僻灰度和彩色图像的黑牧余弦变换,选择适当的DCT系数间值对其进行DeT反变换.四、试验报告1、提文经冏试正确的程序源代码及相关文档.2、总结调试程序时期到的问题及解决方案,试验四简洁增加技术和直方图均衡一、试验目的1、了解图像增加技术的主要方法.2、驾驭直方图增加的基本像理.3、了解并驾驭直方图统计方法以及分段践性拉伸、口,方图均衡等亮度调整算法，二、试验打算1、熨习图像增加技术的主要内容.2、依据以下要求编写实现而沽图像增和的程序.(1)图像求反：将原图灰度值由!转.(2)对比度增加：增加图像各部分的反差.(3)二曲化处理:将一幅灰度图象变换为黑臼二伯图思.3、参考以下程序段编写显示图便宜方图的程序.FWi=OToPiuure1.Height-IForj=OToPicture1.Width-Ic-Picturel.Point(i,j)r=cnd&HFFg=(cAnd&HFFX)0&)/256b=(cAnd&HFHXKX)/65535rl=(r*g+b)/3h(rl)=h(rl)+INextjNcxtiFori=OTo7Forj=OTo31MSChart1.Row=i+1MSChart1.Column=j+1MSChartI.Daia=h(i32+j)/258/258NeXljNexliK参考以下程序段漏写对图像进行直方图均衡化的程序.直方图均衡化就是把-已知灰度概率分布的图象经过一种变换，使之演化成一幅具有匀称概率分布的新图像。Fri=0To255Eorj=0Tois(i)=s(i)+h(j)/258/258NeXIjs(i)=Inl(Mi)*255+05)NcxtiFnri=OToPictureI.Hcigh<-IForj=OToPi